우주선의 금빛 포장, 전부 금일까…웹 거울과는 재료가 다르다

우주선 사진에서 반짝이는 금색 주름을 보면 비싼 금박으로 포장한 것처럼 보인다. 하지만 색이 금빛이라고 재료까지 모두 금인 것은 아니다. NASA의 비행체 열 조절 설명은 호박색 Kapton 필름 뒤의 은빛 알루미늄 반사층이 금색으로 보이는 사례를 제시한다. 반면 제임스 웹 우주망원경의 커다란 거울에는 실제 금이 쓰였다. 같은 색을 보고도 단열재인지 광학 거울인지 먼저 나눠 봐야 하는 이유다.

금빛 주름은 장비의 열을 관리하는 옷

주름진 포장은 여러 겹의 단열재, MLI로 쓰인다. 태양으로부터 들어오는 열을 줄이는 한편 장비 내부의 열이 너무 많이 빠져나가지 않도록 한다. 우주에서는 햇빛을 받는 쪽과 그늘의 조건이 크게 다르고, 작동하는 전자장비도 열을 낸다. 겉을 반짝이게 꾸미는 장식보다 장비가 견딜 온도를 유지하는 설계에 가깝다. 모든 임무가 같은 층수와 같은 재료를 쓰는 것도 아니다.

대표 사진의 거미처럼 생긴 구조물은 우주를 나는 망원경 본체가 아니라, 지상에서 웹의 과학 장비에 시험용 빛을 보내던 광학 모사 장비OSIM이다. NASA는 이 장비를 감싼 금빛 단열재가 알루미늄을 입힌 Kapton이라고 설명했다. 진공·저온 시험에서 일부는 차갑게, 일부는 따뜻하게 유지하고, 원하지 않는 적외선이 광학계에 들어오는 것도 줄이는 역할을 했다. 오래된 시험 사진을 새로운 우주 현장의 모습으로 볼 수는 없다.

거울의 금은 적외선을 잘 반사하기 위해

웹의 거울 조각은 베릴륨으로 만들고 표면에 약100나노미터 두께의 금을 입혔다. NASA는 금이 적외선 반사 성능을 높이기 때문에 선택했다고 설명한다. 망원경이 아주 희미한 천체의 빛을 모아 과학 장비로 전달하는 목적에 맞춘 것이다. 거울 전체가 금 덩어리인 것도, 단열재처럼 호박색 필름 때문에 금으로 보이는 것도 아니다. 그 위에는 부드러운 금 표면을 보호하기 위한 얇은 유리질 층도 더했다.

카시니의 단열재 설명도 금색과 금을 구분한다. 일부 담요는 알루미늄 코팅 Kapton·Mylar·Dacron 등을 최대24겹으로 조합했고, 전기적 방전이 생기지 않도록 각 층의 접지도 고려했다. 이 층수를 다른 우주선에 그대로 적용할 수는 없다. 사진 속 같은 금빛이라도 열을 조절하는 필름인지, 빛을 모으는 금 코팅인지에 따라 재료와 일이 달라진다. 색만으로 우주 장비의 재료를 판단하면 놓치기 쉬운 차이다.